La luz del sol brilla en la unión pn del semiconductor para formar nuevos pares de electrones y huecos. Bajo la acción del campo eléctrico de la unión pn, los huecos fluyen de la región p a la región n, y los electrones fluyen de la región n a la región p. Después de encender el circuito, se forma una corriente. Así funcionan las células solares de efecto fotoeléctrico.
Hay dos formas de generación de energía solar, una es la conversión de luz-calor-electricidad y la otra es la conversión directa de luz-electricidad.
(1) El método de conversión luz-calor-electricidad utiliza la energía térmica generada por la radiación solar para generar electricidad. Generalmente, el colector solar convierte la energía térmica absorbida en vapor medio de trabajo y luego impulsa la turbina de vapor para generar electricidad. El primer proceso es un proceso de conversión de luz a calor; el último proceso es un proceso de conversión de calor a electricidad.
(2) El método de conversión directa de luz a electricidad utiliza el efecto fotoeléctrico para convertir directamente la energía de la radiación solar en energía eléctrica. El dispositivo básico para la conversión de luz en electricidad es una celda solar. Una celda solar es un dispositivo que convierte la energía solar directamente en energía eléctrica debido al efecto fotovoltaico. Es un fotodiodo semiconductor. Cuando el sol brilla sobre el fotodiodo, el fotodiodo convertirá la energía luminosa del sol en energía eléctrica, generando corriente. Cuando se conectan muchas baterías en serie o en paralelo, puede convertirse en un conjunto cuadrado de celdas solares con una potencia de salida relativamente grande.